下肢康复机器人

下肢康复机器人
下肢康复机器人

XYKXZFK-9型智能下肢反馈康复训练系统

1. 产品研发背景

1. 我国每年新发脑卒中病例120-150万人,死亡者80-100万人,死亡率高达

66.7%! 存活者中约75%致残,丧失了行走的能力。

另外造成下肢瘫痪的疾病还有脊髓损伤、外伤、比如下肢关节性疾病(如膝关节退

行性骨关节炎、脊髓性肌萎缩症、多发性硬化症等。

下肢康复机器人作为一种自动化的康复治疗设备,可以帮助患者进行科学有效的康复训练,使患者的运动功能得到更好的恢复。20 世纪80 年代是康复机器人研究的起步阶段,美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于世界领先地位,1990

年以后康复机器人的研究进入到全面发展时期。目前,康复机器人已经广泛应用到康复治疗方面,不仅促进了康复医学的发展,同时带动了相关领域的新技术和新理

论的发展。

研发背景:

1.我国每年新发脑卒中病例120-150万人,死亡者80-100万人,死亡率高达66.7%! 存活者中约75%致残,丧失了行走的能力。另外造成下肢瘫痪的疾病还有脊髓损伤、外伤、比如下肢关节性疾病(如膝关节退行性骨关节炎、脊髓性肌萎缩症、多

发性硬化症等。

2. 下肢活动障碍导致的严重并发症,长期卧床,下肢静脉血液回流受阻,下肢生理功能衰退,下肢组织血液供应不足,废用综合症

3. 传统康复训练治疗存在严重不足医护人员劳动强度大且不能保证稳定持续的运动训练

4. 单纯的直立床训练也存在着缺陷。患者下肢关节活动度得不到锻炼

下肢康复机器人应运而生

二. 产品设计原理:

按照正常行走时不同肌肉收缩的时序

通过预先设定的程序在预定的时间内刺激各组肌肉群产生一种协调动作模拟正常的行走动作

3. 产品参数及优势:

XYKXZFK-9型智能下肢反馈康复训练系统

技术参数

·电源电压:220V 50/60Hz 功率400VA

·床面高度可调节范围:0~300mm

·训练时间:0~99min任意可调

·起立角度:0~90°可点动操作,操作简便,角度任意可调

·踏步角度:0~25°

·踏步速度:1~80步/min任意可调

·前倾角度:0~15°任意调节,后仰角度:0~10°任意调节

·踏板可电动调节范围:0~200mm

·脚踏板上下活动角度±15°

·减重短伸缩调节范围:0~150mm

·承载重量:180kg

·操作系统:视窗操作系统,操作更方便直观

·人机对话界面:采用大屏幕彩色触摸液晶屏

·训练驱动装置:采用直流变频驱动松下伺服系统,运行噪音低,幅度精确

·训练驱动模式:模拟人体步行曲线函数,在液晶屏上直接显示

·可检测下肢痉挛,一旦产生痉挛驱动电路为立即停止,避免对肢体造成伤害,痉挛灵敏度调节:10~150Nm,痉挛间歇时间:10s~120s可调。

·语言生物反馈:模仿真人发音,轻松掌握设备运行状态

·动力部分:进口伺服电机两个,进口直线电机五个

技术优势

·本产品由微电脑自动控制;

·操作系统:Windows Ce作为操作平台,彩色触摸屏设计令设置参数变得非常方便·人机对话界面:采用大屏幕彩色触摸液晶屏

·训练驱动模式:模拟人体步行曲线函数,在液晶屏上直接显示

·可检测下肢痉挛,一旦产生痉挛驱动电路立即停止,避免对肢体造成伤害

·语言生物反馈:模仿真人发音,轻松掌握设备运行状态

·起立踏步训练系统为直立床与下肢关节康复训练的完善结合,对膝关节、踝关节做主动和被动训练。适用于长期卧床不起的病人。

·采用进口优质控制器和驱动器,仪器平稳无噪音。

·可移动式床体,操作台液晶显示轻触薄膜开关控制,操作方便,使用寿命更长。·起立角度和床面升降可点动控制操作,简便、方便患者转移。

·踏步时间和踏步速度由微电脑控制。

·脚踏板电动伸缩装置,可根据患者身高,做灵活调节,并可对患者下肢施加压力。预防骨质疏松。

·脚踏板上下自由活动,适用于踝关节恢复训练。

·实时跟踪并显示大腿受力情况:治疗师能根据反馈回来的波形对病人训练情况进行一些评定。

·带有大腿坚硬度评估功能:能实时反映大腿训练前后坚硬度的变化。

·检测到下肢痉挛后,驱动电路立即停止。并按照设定的时间休息##秒后,再向相反的方向低速开始运动。

·当患者训练一定时间段后,肌力恢复了一些,神经功能恢复了一些,有力量自己开始主动训练后,机器电机自动停止工作,让患者自己做主动训练!

·当患者做主动训练一定时间后,体力不支,机器检测到后,可以自动恢复到被动训练模式

·人性化控制痉挛程序:一旦发现痉挛,驱动杆立刻放慢速度,随着肢体的不同运动方向,可以根据肢体反馈进行自然调节痉挛的肢体。

·痉挛灵敏度可以根据病人需要而调节。

·具有减重功能,在训练过程中可调节负重大小,可单独形式训练,也可选择组合训练

·具有主动功能及被动功能训练;

·液晶触摸式显示屏,能够根据波形来判断肌肉的训练情况

·超大豪华脚轮,移动灵活,锁定牢固。

·安全保护装置:300kg 40mm/S进口阻尼器,紧急制动按钮,紧急复位手柄。

四.产品适应症

肢体智能反馈训练系统尤其是适合下列症状:

- 行走或移动功能不健全

- 活动缺乏

- 多样硬化症

- 风湿病

- 心肌病

- 关节炎、畸形

- 帕金森症

- 瘫痪

- 肿块、水肿

- 透析病人

五. 注意事项及不良反应的处理

注意事项:

1. 双脚的宽度以及足内偏、外偏的角度可根据病人的具体情况作出相应的调整。

2. 双侧踏板下面弹簧可根据病人的需要提供相应的生理载荷(载荷不可计量)。

3. 由于病人多有患侧肢体感觉障碍及认知障碍,所以固定带的松紧度要适宜,避免皮肤产生皱褶,引起皮肤破损。

4. 病人情况不同,病情轻重不一,需要密切监护,治疗循序渐进,逐渐加大直立的角度,避免意外的发生。

5. 治疗床上半部分能够向后有20°的角度,这样设计的目的是为了模拟步行时的挺髋动作,(髋后伸+下肢周期性负载是对CPG的最重要的刺激形式),所以为了达到伸髋,需要使每个病人的股骨大转子与床身上半部分的下缘对齐。

6. 对于初次接受治疗的病人进行心电监护。

7. 当病人出现晕厥前的征兆如面色苍白、呼吸急促、出汗时应停止治疗,将治疗床慢慢降低角度。

下肢康复机器人

XYKXZFK-9型智能下肢反馈康复训练系统 1. 产品研发背景 1. 我国每年新发脑卒中病例120-150万人,死亡者80-100万人,死亡率高达 66.7%! 存活者中约75%致残,丧失了行走的能力。 另外造成下肢瘫痪的疾病还有脊髓损伤、外伤、比如下肢关节性疾病(如膝关节退 行性骨关节炎、脊髓性肌萎缩症、多发性硬化症等。 下肢康复机器人作为一种自动化的康复治疗设备,可以帮助患者进行科学有效的康复训练,使患者的运动功能得到更好的恢复。20 世纪80 年代是康复机器人研究的起步阶段,美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于世界领先地位,1990 年以后康复机器人的研究进入到全面发展时期。目前,康复机器人已经广泛应用到康复治疗方面,不仅促进了康复医学的发展,同时带动了相关领域的新技术和新理 论的发展。 研发背景: 1.我国每年新发脑卒中病例120-150万人,死亡者80-100万人,死亡率高达66.7%! 存活者中约75%致残,丧失了行走的能力。另外造成下肢瘫痪的疾病还有脊髓损伤、外伤、比如下肢关节性疾病(如膝关节退行性骨关节炎、脊髓性肌萎缩症、多 发性硬化症等。 2. 下肢活动障碍导致的严重并发症,长期卧床,下肢静脉血液回流受阻,下肢生理功能衰退,下肢组织血液供应不足,废用综合症 3. 传统康复训练治疗存在严重不足医护人员劳动强度大且不能保证稳定持续的运动训练 4. 单纯的直立床训练也存在着缺陷。患者下肢关节活动度得不到锻炼 下肢康复机器人应运而生 二. 产品设计原理:

按照正常行走时不同肌肉收缩的时序 通过预先设定的程序在预定的时间内刺激各组肌肉群产生一种协调动作模拟正常的行走动作 3. 产品参数及优势: XYKXZFK-9型智能下肢反馈康复训练系统 技术参数 ·电源电压:220V 50/60Hz 功率400VA

上肢康复机器人说明书

0 生产许可证:粤食药监械生产许号 产品标准号:YZB/粤0824-2010 肢体智能反馈训练系统A2 (商品名称:上肢康复机器人) 说明书 广州一康医疗设备实业有限公司

广州一康医疗设备实业有限公司版权所有,保留所有权利。 本文中的信息将取代所有以前出版资料中的信息。 该文档版本: 目录 1. 适用范围 (1) 2. 治疗指导 (1)

3. 安全须知 (2) 4. 符号说明 (2) 5. 简介 (3) 6. 功能特点 (3) 7. 规格标准 (4) 配置清单表 (6) 8. 设备操作说明 (6) 9. 软件操作说明 (9) 系统主界面 (9) 选择患者 (10) 训练设置 (11) 进入训练 (12) 训练信息 (13) 评估系统 (14) 评估报告 (15) 10. 清洁及维护 (17) 11. 保修条款 (17) 1. 适用范围 适应上肢偏瘫及功能障碍的患者 针对脑血管疾病、严重脑外损伤或其它的神经系统疾病造成上肢功能障碍及手术后恢复上肢功能的患者,如脑卒中、帕金森、脑血栓等。 级以上肌力等级的偏瘫患者。由于是主动训练系统,所以要求患者的上肢至少要有微弱运动能力。 肢体智能反馈训练系统A2是用于治疗的训练仪器,而非以诊断为目的的医疗设备。 2. 治疗指导

根据患者的不同,治疗的目的可以是保持活动(预防治疗),或者手术、受伤后的康复。 我们建议肢体智能反馈训练系统作为医生或治疗师开出的训练方案的一个部分。 为了提高训练的积极性和追求更好的训练效果,我们建议利用强化的反馈训练进行具体任务的功能训练治疗。 3. 安全须知 ●肢体智能反馈训练系统只可以连接在与标牌上的规格相符的电源上。将设备连接在合 适的电源插座中。(电源插座必须要有接大地) ●主机的信号输出部分与计算机连接时,必须用配套的USB线相连。 ●电源线的放置应该不影响行人,不会触及可移动的结构,并且不会被其他设备所损坏。 不得使用损坏的电源线,只可以使用设备原装的电源线。 ●为了防止触电,肢体智能反馈训练系统不可以在潮湿或高温等恶劣环境中使用: 仪器工作温度应在5℃~40℃,环境相对湿度应小于80%。 ●在首次使用时,应由医生或供应商展示如何操作此设备。 ●在设备运转过程中,不要靠近或试图卸下活动着的部分。 ●若患者在训练过程中或训练之后出现任何异常症状,要立即与医生联络。 ●只有当电源线插头从电源插座中完全拔出来以后,训练器才完全断电。 ●在打开外设备外壳之前,一定要将插头从插座中拔出。外壳打开时设备不可使用。 ●维修只可以由授权的专业人士进行。若设备有任何损坏、任何噪声或气味异常,立即 停止训练,把电源切断,联系服务工程师。 ●清洁设备时不可以使用有腐蚀性的液体。 ●系统部件中未规定的组件不得接入系统。 ●操作者和患者的不允许触电脑USB线的输出接口 4. 符号说明 在此手册以及训练器上的符号,是为了起你的注意,以避免潜在的危险。 在使用设备以前应该完全理解这些符号的含义,以便更安全有效地使用设备。

康复机器人

康复机器人 Handy1康复机器人是目前世界上最成功的一种低价的康复机器人系统,现在有100多名严重残疾的人经常在使用它。在许多发达国家都有人采用了这种机器人。 目前正在生产的机器人能完成3种功能,是由3种可以拆卸的滑动托盘来分别实现的,它们是吃饭/喝水托盘,洗脸/刮脸/刷牙托盘以及化妆托盘,它们可以根据用户的不同要求提供。由于不同的用户要求不同,他们可能会要求增加或者去掉某种托盘,以适应他们身体残疾的情况,因而灵活地生产可更换的托盘是很重要的。 部件多了就很复杂了,为此给这种机器人研制了一种新的控制器,它是以PC104技术为基础的。为了将来便于改进,设计了一种新颖的输入/输出板,它可以插入PC104控制器。它具有以下能力:话音识别,语音合成,传感器的输入,手柄控制以及步进电机的输入等。 可更换的组件式托盘装在Handy1的滑车上,通过一个16脚的插座,从内部连接到机器人的底座中。目前该系统可以识别十五种不同的托盘。通过机器人关节中电位计的反馈,启动后它可以自动进行比较。它还装有简单的查错程序。 Handy1具有通话的能力,它可以在操作过程中为护理人员及用户提供有用的信息,所提供的信息可以是简单的操作指令及有益的指示,并可以用任何一种欧洲语言讲出来。这种装置可以大大提高Handy1的方便用户的能力,而且有助于突破语言的障碍。 以进食为例,Handy1的工作过程是这样的:在Handy1的托盘部分装有一个光扫描系统,它使用户能够从餐盘的任何部分选择食物。简而言之,一旦系统通电,餐盘中的事物就被分配到若干格中,共有7束光线在餐盘的后面从左向右扫描。用户只用等到光线扫到他想吃的食物的那一格的后面时,就可以按下单一的开关,启动Handy1。机器人前进到餐盘中所选中的部分,盛出一满勺食物送到用户的嘴里。用户可以按照自己希望的速度盛取食物,这一过程可以重复进行,只到盘子空了为止。机器人上的计算机始终跟踪盘子中被选中食物的地方,并自动控制扫描系统越过空了的地方。利用托盘上的第8束光线,用户在吃饭时可以够得到任何地方的饮料。 Handy1的简单性以及多功能性提高了它对所有残疾人群体以及护理人员的吸引力。该系统为有特殊需求的人们提供了较大的自主性,使他们增加了溶入到“正常”环境中的机会。

康复机器人项目简介

Rehabilitation and Assistive Robots for Healthcare of Disabled and Elderly Persons Dr. Low Kin Huat Professor School of Mechanical and Aerospace Engineering Nanyang Technological University (NTU) Singapore 639798 Research Interests: Rehabilitation Robots, Assistive Robots, Underwater Robots, Unmanned Aerial Vehicles September 2014

Background Spinal cord injury (SCI) and stroke are the leading cause of permanent disability around the world. In United States, there are approximately 795,000 new stroke cases [1], and an estimated 12,000 new spinal cord injury cases [2] occurring each year. While in China, the number of stroke patients is high up to 70 million [3]. Loss of walking ability is a debilitating outcome in post-stroke and spinal cord injury, with more than 50% of the post-stroke patients demonstrating persistent walking deficits, and more than 90% of the SCI patients lose their sensory and motor control of the lower limbs. In addition, the risk of stroke increases exponentially with aging which is an important social problem in China. As reported [4], by the year of 2040, the number of people with the age of above 60 will reach 400 million which is 26% of the whole population. On the other hand, the modern rehabilitation method or recovery model is recently inspired by the principle of neuroplasticity. Neuroplasticity allows the neurons in the brain to compensate for injury and disease and to adjust their activities in response to new situations or to changes in their environment [5-7]. Therefore, it is possible that with appropriate rehabilitation methods and processes, neuronal circuits of stroke patients that have been affected by brain lesion can potentially be retrained, resulting in improving motor control. However, for the conventional therapist assisted gait rehabilitation approach, the labor costs are high as up to three therapists can be required to assist each patient. Thus the popularity of this approach has dwindled due to initial high cost outlay for the equipment, following by high labor not to mention staff training in the use of the system. Rehabilitation robot is gaining its popularity in gait rehabilitation since it can help tackle these issues and enable the patients to regain their independence. For patients with severe conditions, even after rehabilitation, these patients are still unable to walk well, or walk safely. As a result, ambulation is the major concern for them and affects their independence of daily life. Using wheelchairs can aid mobility and some patients are likely to opt for the use of wheelchair rather than using their ambulation skills after rehabilitation [8]. However, using the wheelchair will cause some constraints for the patients [9]. For example,

下肢康复训练机器人的研究现状与趋势

专题(康复医学) Thematic Forum(Rehabilitation Medicine) 收稿日期:2010-02-08 作者简介:谢欲晓,教授,硕士生导师,主任医师,中日友好医院物理康复科主任,中国康复医学会理事,副秘书长、科普工作委员 康复机器人(rehabilitation robots)是近年出现的一种新型机器人,它属于医疗机器人范畴。它分为康复训练机器人和辅助型康复机器人,康复训练机器人 的主要功能是帮助患者完成各种运动功能的恢复训练,如行走训练、手臂运动训练、脊椎运动训练、颈部运动训练等;辅助型康复机器人主要用来帮助肢体运动 有困难的患者完成各种动作,如机器人轮椅、导盲手杖、机器人假肢、机器人护士等[1]。 传统的康复程序依赖于治疗师的经验与徒手操作技术。随着病人数目迅速增大,节省治疗时间越来越成为关注的问题。如果机器人可以协助执行康复评估与治疗程序,应该是一个很大的进步。近年来,已经有很多研究涉及机器人在协助残疾者康复训练的作用[2,3]。康复机器人能通过机器带动肢体做成千上万的重复性的运动, 对控制肢体运动的神经系统刺激并重建, 从而恢复肢体功能运动的一种新的临床干预手段。 1 康复训练机器人的研发沿革 康复机器人技术是国际前沿技术,它的历史虽然很短,但发展的速度却很快,近一两年来不断有新的研究成果出现。从第一台在商业上获得巨大成功的康复机器人一Handy [4]至今,康复机器人的研究获得了巨大的发展。为了更好地促进运动康复和实现运动控制,自动化和机器人辅助的运动康复从上世纪90年代开始出现[5]。 1993年,Lum 等就研制了一种称作“手——物体——手”的系统(hand —object —hand system),尝 试对一只手功能受损的患者进行康复训练。1995年,Lum 等又研制了一种双手上举的康复器(bimanual lifting rehabilitation),用来训练患者用双手将物体上 举这一动作[6]。Hogan 与Krebs 等于研制出一种称作MIT-MANUS 的脑神经辅助康复机器人。MANUS 提供平面运动和手部三维运动两个训练模块,具有反向 可驱动性并可以通过阻抗控制实现训练的安全性、稳定性和平顺性。MANUS 具有辅助或阻碍手臂的平面运动功能,也可以精确测量手的平面运动参数,并为患者提供视觉反馈。MANUS 的不足在于,它实现的动作基本上是平面的,这就限制了训练方案的改进;而且它向患者提供的训练动作不是从患者本身的需要出发,因而不能达到最佳的训练效果。 2000年,美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室和加州大学洛杉矶分校(UCLA)研制了一种用于脊椎神经受损病患者下肢康复的机器人设备,它运用一对机械臂引导下肢在脚踏车上运动,并且通过几个 传感器来测量病人的力、速度、加速度以及运动阻力。在国内,哈尔滨工业大学研制了一种下肢康复训练机器人,对下肢运动障碍者在机器人辅助运动过程中的重心控制进行了研究[7] 总结康复机器人的研发现状,下肢康复机器人以被动运动模式为主,但现有运动模式单一,缺乏目标导向训练设计;上肢康复机器人已实现主动、被动、助动三种模式相结合的运动,并实现神经控制参与的目标导向运动,将对临床治疗有突破性的贡献,应大力推广;而手部康复机器人是目前国际研究的难点,暂无突破性的产品。

上肢康复机器人说明书

0 生产许可证:粤食药监械生产许20030845号 产品标准号:YZB/粤0824-2010 肢体智能反馈训练系统A2 (商品名称:上肢康复机器人) 说明书 广州一康医疗设备实业有限公司

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目录 1. 适用范围 (1) 2. 治疗指导 (1) 3. 安全须知 (1) 4. 符号说明 (2) 5. 简介 (2) 6. 功能特点 (3) 7. 规格标准 (4) 8. 设备操作说明 (6) 9. 软件操作说明 (8) 9.1 系统主界面 (8) 9.2 选择患者 (9) 9.3 训练设置 (11) 9.4 进入训练 (12) 9.5 训练信息 (13) 9.6 评估系统 (14) 9.7 评估报告 (14) 10. 清洁及维护 (16) 11. 保修条款 (16)

1. 适用范围 适应上肢偏瘫及功能障碍的患者 针对脑血管疾病、严重脑外损伤或其它的神经系统疾病造成上肢功能障碍及手术后恢复上肢功能的患者,如脑卒中、帕金森、脑血栓等。 级以上肌力等级的偏瘫患者。由于是主动训练系统,所以要求患者的上肢至少要有微弱运动能力。 肢体智能反馈训练系统A2是用于治疗的训练仪器,而非以诊断为目的的医疗设备。 2. 治疗指导 根据患者的不同,治疗的目的可以是保持活动(预防治疗),或者手术、受伤后的康复。 我们建议肢体智能反馈训练系统作为医生或治疗师开出的训练方案的一个部分。 为了提高训练的积极性和追求更好的训练效果,我们建议利用强化的反馈训练进行具体任务的功能训练治疗。 3. 安全须知 ●肢体智能反馈训练系统只可以连接在与标牌上的规格相符的电源上。将设备连接在合 适的电源插座中。(电源插座必须要有接大地) ●主机的信号输出部分与计算机连接时,必须用配套的USB线相连。 ●电源线的放置应该不影响行人,不会触及可移动的结构,并且不会被其他设备所损坏。 不得使用损坏的电源线,只可以使用设备原装的电源线。 ●为了防止触电,肢体智能反馈训练系统不可以在潮湿或高温等恶劣环境中使用: 仪器工作温度应在5℃~40℃,环境相对湿度应小于80%。 ●在首次使用时,应由医生或供应商展示如何操作此设备。 ●在设备运转过程中,不要靠近或试图卸下活动着的部分。 ●若患者在训练过程中或训练之后出现任何异常症状,要立即与医生联络。 ●只有当电源线插头从电源插座中完全拔出来以后,训练器才完全断电。 ●在打开外设备外壳之前,一定要将插头从插座中拔出。外壳打开时设备不可使用。 ●维修只可以由授权的专业人士进行。若设备有任何损坏、任何噪声或气味异常,立即 停止训练,把电源切断,联系服务工程师。

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